岩石孔隙体积压缩系数实验研究

岩石孔隙体积压缩系数一直是油藏工作者研究的热点问题。从岩石压缩过程与压缩系数的概念出发,通过压缩过程机理分析了实验过程中岩石压缩系数变化规律,研究了影响岩石孔隙体积压缩系数变化的因素。研究结果表明,岩石表观孔隙体积对岩石孔隙体积压缩系数影响较小,岩石的变形方式与应力状态对岩石体积压缩系数影响较大。研究成果对油藏工程研究有一定的现实意义。     

储层岩石的压缩问题

岩石的应力敏感与岩石的压缩性密切相关。为了搞清岩石的应力敏感程度,深入分析了岩石的压缩问题。岩石孔隙体积的压缩是因为骨架体积的压缩所致,因此孔隙压缩系数与孔隙度和骨架性质有关。因存在系统误差,体积法测量的孔隙压缩系数数值偏高,且存在逻辑反转现象。弹性模量法消除了系统误差,测量结果符合科学逻辑。岩石孔隙、骨架和外观体积的压缩系数定义的压力不同,不能互相替代。孔隙度为0时,孔隙压缩系数为0,骨架压缩系数和外观体积压缩系数皆不为0,且骨架压缩系数等于外观体积压缩系数。岩石的应力敏感指数可由岩石的孔隙压缩系数求出。由于致密岩石的孔隙压缩系数极低,因此,低渗透储层的应力敏感程度极弱,生产过程可将其忽略。     

岩石的外观体积和流固两相压缩系数

岩石有 3 个体积和 3 个应力,因此岩石有多个压缩系数。 油藏工程主要研究了孔隙压缩系数的计算和应用问题,对其他的压缩系数研究甚少。 对外观体积和流固两相的压缩系数进行了研究,并分别推导出了它们的计算公式。 岩石外观体积对孔隙压力的压缩系数与孔隙压缩系数相同。 岩石外观体积对 外压的压缩系数是孔隙度和骨架压缩系数的函数。 岩石流固两相压缩系数为流体压缩系数和骨架压缩系数的加权调和平均值或加权倒数算术平均值,孔隙度为权值。     

一种计算地层压力下降岩石压缩系数新方法

根据岩石的孔隙体积压缩系数Cp和孔隙压缩系数C定义,引入岩石体积应变εV,推导出地层压力下降岩石压缩系数理论关系,提出了一种计算地层压力下降岩石压缩系数新方法,并结合模拟有效压力增加岩石变形实验,通过将地面实验数据转换为地层条件孔隙度变化数据,并实例计算了地层压力下降岩石的孔隙压缩系数和孔隙体积压缩系数变化规律。应用结果表明,该方法与常规方法计算结果吻合性很好。     

考虑颗粒变形和颗粒间变形的孔隙压缩系数

目前,油藏工程研究对岩石基础物性参数孔隙压缩系数争议颇多,其根本问题是对岩石的表观体积、基质颗粒体积、孔隙体积的应力应变机理尚不清楚。文中在对Terzaghi和Skempton 2个经典有效应力原理深入分析基础上,综合考虑颗粒变形和颗粒间变形,采用2种方法系统地推导了多孔介质的3个体积随流体压力变化的关系,建立了精确计算孔隙压缩系数的新关系式,并进行了规律分析与实例验证。研究表明:孔隙体积变化与颗粒变形、颗粒间变形同时相关,且多数岩石颗粒间变形远大于颗粒变形;孔隙压缩系数远大于表观体积压缩系数,表观体积压缩系数又大于颗粒压缩系数;"高孔高压缩"逻辑规律适用于表观体积压缩系数,而孔隙压缩系数由于孔隙体积自身是分母,与孔隙度负相关;孔隙压缩系数新关系式与实验测试结果和Hall图版反映的规律一致。     

油层岩石压缩系数的应用及确定方法

本文着重研究有效覆盖压力对储油岩石孔隙体积压缩系数的影响。经实际测定给出了两个油藏的孔隙体积压缩系数的图板,其中 B 油田 E_3~1油层的孔隙体积压缩系数图板已在开发设计方案中应用。作者选用了几个有代表性的实例,通过定性分析,进一步说明岩石孔隙体积压缩系数在油气藏储量计算中的重要作用。     

再谈岩石的压缩系数——回应毛小龙博士

岩石有9个压缩系数,岩石压缩系数的概念很容易混淆。在油气藏工程应用中,只使用孔隙体积对孔隙压力的压缩系数,也就是通常所说的岩石压缩系数。由于常规方法测量的岩石压缩系数偏高,而且出现了逻辑反转现象,即高孔隙度的岩石具有较低的压缩系数,这给油藏工程应用带来了负面影响。为了理清岩石压缩系数的相关问题,根据岩石力学的基础理论,对岩石压缩系数进行了分析。结果表明:岩石的孔隙压缩系数只有在孔隙度小于0.5时,才小于骨架压缩系数,其他情况下都大于骨架压缩系数;岩石压缩系数偏高的测量结果是表皮效应所致,并非是骨架颗粒的重排和滑动;岩石压缩系数不能用有效应力进行定义,必须用真实应力进行定义;孔隙压缩系数与孔隙度并非呈负相关,而是呈正相关,即高孔隙度的岩石,压缩系数也较高。     

基质型灰岩储层岩石压缩系数的确定

通过对F油藏孔隙体积压缩系数实验数据的分析,提出采用二元二次多项式形式表述孔隙体积压缩系数与孔隙度、净有效压力的关系,给出了常压基质型灰岩储层和异常高压基质型灰岩储层孔隙体积压缩系数的拟合方程,并引入概率法确定岩石压缩系数;基于上述研究分析了孔隙体积压缩系数变化规律.本文研究对同类油藏的开发研究具有一定的指导意义.     

正确对待岩石孔隙压缩系数是认识低渗透储层的基础——兼答《应科学看待低渗透储集层》一文作者

由于岩石的应力敏感性与岩石孔隙压缩系数有关,在油田开发中,岩石孔隙体积压缩系数和岩石压缩系数不能混淆。岩石的压缩系数较岩石孔隙体积压缩系数小,国内外许多学者通过实验已经证实,低渗透储集层比中高渗透储层有较强的应力敏感性,生产过程中不可将其忽略。同时,文章强调指出:实验是科学研究中一门基础科学,而且是检验真理的唯一标准。低渗透储层存在应力敏感性和启动压力是一种客观存在的科学现象,不属于一种实验假象;油气运移是学说而不是理论,油气运移的一些认识人们无法在实践中证实。     

岩石孔隙体积压缩系数表达式推导——兼答《低渗透储层很特殊吗》一文作者

从油层物理对孔隙度及岩石几种不同压缩系数的基本概念入手,采用2种方法推导出岩石孔隙体积压缩系数、岩石总体积压缩系数及岩石骨架体积压缩系数的关系式。此表达式的导出有助于储层孔隙度、渗透率变化规律的研究及油藏工程基础研究。     

低渗透和高渗透储层都存在应力敏感性

近几年,有人将岩石孔隙压缩系数与岩石压缩系数的概念混为一谈,导出了一个错误公式,并用其解释实验结果,得出了低渗透储层不存在强应力敏感性这一错误认识。为了澄清一些概念,阐述了有孔岩石在不同压力环境下的压缩系数的概念,并指出孔隙度与岩石孔隙有效压缩系数的关系和孔隙度与岩石压缩系数的关系不是一回事,从有孔岩石体积公式入手,导 出岩石孔隙有效压缩系数公式,通过该公式可看出,岩石孔隙有效压缩系数随孔隙度的增大而减小,而岩石压缩系数随孔隙度的增大而增大。其关系与油藏工程中表征孔隙度和岩石孔隙体积有效压缩系数的Hall 曲线一致,进而说明Hall 曲线是正确的。 强调指出:用错误的公式解释正确的试验,所得结论和认识同样是错误的。理论公式的结果需要实验验证,实验是科学研究中 一门基础科学,实验和理论一样都是在一定条件下成立。国内外研究者通过实验和理论研究,提出低渗透油气储层比中高渗透储层更具有较强的应力敏感性,诸多研究者的实验数据是可信的,不是实验的系统误差所致,这已经是事实,是毋庸置疑的。     

利用声波全波列测井确定剩余油饱和度方法研究

在油田注水开发的中后期,进行剩余油分布预测具有十分重要的意义.分析了地层压缩系数含油饱和度预测方法的理论局限性,并给出了基于Biot-Gassmann模型的新的含油饱和度预测方法.讨论了各种弹性参数对原油特性和含油饱和度的依赖关系,指出孔隙流体模量和孔隙空间模量比岩石体积模量、纵横波速度等具有更加显著的原油特性与含油饱和度敏感性,因而可以利用声波全波列测井资料反演求取孔隙空间模量及含油饱和度,进而可进行油气储层的识别和评价.     

火山岩储层的应力敏感性分析

为探索火山岩油气藏的开发方法,在常规实验的基础上分析了火山岩储层物性随应力改变的变化规律,与一般的沉积岩一样,随着净上覆岩层压力的升高,火山岩的孔隙度、孔隙压缩系数和渗透率都具有下降的趋势：实验结果表明,流纹岩孔隙度的下降幅度在5％～22％之间;而渗透率的下降范围在6％～19％之间,明显要低于一般的沉积岩。因此,流纹岩的应力敏感性是不明显的。     

稠油油藏疏松岩石孔隙度校正方法

辽河油抠稠油油藏岩石胶结程度低，因此实验室常规分析获取物物性参数不代表地层条件下岩石的物性特征。应用冷冻钻样，包封分析等技术对稠油油藏疏松岩石孔隙度校正方法进行研究。疏松岩石孔隙度校正量主要与岩石碎屑颗粒的粗细和分选性有关。